保證t2幀接收信號電平穩(wěn)定的方法及其電平階躍檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種保證T2幀接收信號電平穩(wěn)定的方法，第一預定時間內(nèi)，進行P1符號同步位置檢測和電平階躍位置檢測，記錄AGC控制電壓值；找出FEF幀位置，使用電平階躍前的控制電壓對AGC實施開環(huán)控制；若此條件下P1符號檢測失敗，或在第一預定時間內(nèi)不能找到FEF幀位置，在第二預定時間內(nèi)檢測連續(xù)三個電平階躍點，并生成周期性AGC凍結(jié)信號，此條件下若P1符號檢測成功則使用AGC凍結(jié)信號實現(xiàn)在FEF信號期間凍結(jié)AGC；若P1符號檢測失敗，在第三預定時間內(nèi)返回重新執(zhí)行本方法，超出第三預定時間則系統(tǒng)跳出執(zhí)行。本發(fā)明還公開了一種用于所述方法的電平階躍檢測裝置。本發(fā)明能避免FEF幀信號擾亂T2幀信號的接收電平，能提高了P1符號檢測和譯碼以及P2符號譯碼的性能。
【專利說明】保證T2幀接收信號電平穩(wěn)定的方法及其電平階躍檢測裝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別是涉及一種保證第二代歐洲地面數(shù)字電視（DVB-T2)T2 幀接收信號電平穩(wěn)定的方法。本發(fā)明還涉及一種用于所述方法的電平階躍檢測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 歐洲第二代地面數(shù)字電視標準，DVB-T2 ("Digital Video Broadcasting(DVB);Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system(DVB-T2)， ，'ETSI EN302755)，采用了 OFDM技術(shù)，其數(shù)據(jù)的基本單元稱為T2幀。為了未來的數(shù)據(jù)應(yīng)用擴展， DVB-T2標準定義了一個未來數(shù)據(jù)巾貞（FEF :Future Extension Frame),與T2巾貞時分復用后 一起發(fā)送。圖1所示為DVB-T2系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，T2幀和FEF幀時分復用。當然， 只有在需要時，F(xiàn)EF幀才會插入。FEF幀的插入格式和位置由FEF插入間隔（FEF Interval) 和FEF長度（FEF Length)這兩個參數(shù)所決定。而這兩個參數(shù)由LIPre-signaling來傳遞 (參照圖2)。T2幀的構(gòu)成如圖2所示，每幀包含P1前導符號，P2前導符號以及緊隨其后的 數(shù)據(jù)符號。DVB-T2系統(tǒng)的P1符號同步是DVB-T2系統(tǒng)同步的第一步。P1符號每幀出現(xiàn)一 次，并在每幀的起始部位，它標志著每個T2幀或每個FEF幀的開始。P1符號同步主要可以 完成：
[0003] (1)接收機迅速確定接收到的是否是DVB-T2信號；
[0004] ⑵信令消息SI，S2譯碼，由信令信息確認當前幀是T2幀還是FEF巾貞，得到如FFT 長度、可能GI組合等參數(shù)，方便后續(xù)模塊接收處理；
[0005] (3)檢測出并補償初始載波頻偏。
[0006] 如圖2所示，P2符號傳遞Llpre-signaling和Llpost-signaling兩種信令信息。 圖3所示為FEF幀的構(gòu)成圖。除了知道幀頭上的P1符號和最大長度為250ms，其他內(nèi)容都 可能是未知的。并且FEF部分的信號功率與T2幀可能不一樣，甚至可能是空信號。
[0007] 對于DVB-T2接收機而言，除了接收P1符號外，并不需要對FEF幀進行解碼。但是， 接收機必須知道是否存在FEF幀；如果FEF存在的話，F(xiàn)EF幀信號不得影響T2幀信號的正 常解碼。
[0008] 在接收過程中，接收機首先檢測P1符號并對P1符號進行解碼。得到信令信息S1/ S2后，可以判斷本幀是否是FEF幀。接下來的P2符號解碼，得到Llpre-signaling中FEF Interval和FEF length,可以推斷出FEF巾貞的插入格式和具體位置。
[0009] ETSI， "Digital Video Broadcasting(DVB);Implementation guidelines for a second generation digital terrestrial television broadcasting system(DVB-T2), "DVB BlueBook A133中指出，在存在FEF時，為了不使FEF幀影響到T2 幀的接收信號電平的穩(wěn)定性，建議在FEF信號期間，凍結(jié)AGC。
[0010] 但是，在P1符號檢測和P1符號解碼之前，對于是否存在FEF幀以及FEF幀的插入 格式等都是未知的。這時，F(xiàn)EF幀信號有可能擾亂T2幀信號的接收電平，從而影響P1符號 檢測和譯碼，以及P2符號譯碼，嚴重時導致T2頻道掃描失敗，漏檢該頻道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種保證第二代歐洲地面數(shù)字電視（DVB-T2)T2 幀接收信號電平穩(wěn)定的方法，使P1符號檢測和譯碼以及P2符號檢測免受FEF信號電平的 影響，保證系統(tǒng)捕捉的正常運行。為此，本發(fā)明還要提供一種用于所述方法的電平階躍檢測 裝直。
[0012] 為解決上述技術(shù)問題，保證Τ2幀接收信號電平穩(wěn)定的方法，包括：
[0013] 在第一預定時間內(nèi)，重復進行Ρ1符號同步位置檢測和電平階躍位置檢測，記錄 AGC控制電壓值，直至Ρ1符號同步位置檢測和電平階躍位置檢測成功；
[0014] 將Ρ1符號同步位置減去電平階躍點位置，當差值大于預定門限ΤΗ時，返回到Ρ1 符號同步位置檢測和電平階躍位置檢測；
[0015] 當差值小于預定門限ΤΗ，判斷當前幀為FEF幀，使用電平階躍前的控制電壓對AGC 實施開環(huán)控制；若Ρ1符號檢測成功，Μ實現(xiàn)AGC開環(huán)；
[0016] 若在第一預定時間內(nèi)不能找到FEF幀位置或AGC開環(huán)后Ρ1符號檢測仍然失敗，再 進行電平階躍位置檢測，在第二預定時間內(nèi)檢測連續(xù)向下、向上、向下或/和向上、向下、向 上三個電平階躍點，直至電平階躍位置檢測成功，以連續(xù)兩次向下/向上電平階躍點間的 時間差作為周期，以向上/向下電平階躍點減去時延量為周期內(nèi)凍結(jié)起始點，生成周期性 AGC凍結(jié)信號，若Ρ1符號檢測成功則使用AGC凍結(jié)信號實現(xiàn)在FEF信號期間凍結(jié)AGC ; [0017] 其中，檢測連續(xù)向下、向上、向下三個電平階躍點或檢測連續(xù)向上、向下、向上三個 電平階躍點，其中必有一個與實際相符；即可能只檢測連續(xù)向下、向上、向下三個電平階躍 或向下、向上三個電平階躍點其中之一就與實際相符，不需要再檢測另外一種；或需要兩種 都檢測才能知道哪種與實際相符。
[0018] 若在第二預定時間內(nèi)不能成功檢測到連續(xù)向上、向下、向下三個電平階躍點，或 AGC凍結(jié)后Ρ1符號檢測仍然失敗，若在第三預定時間內(nèi)則返回重新開始執(zhí)行本方法，若超 出第三預定時間則系統(tǒng)跳出執(zhí)行。
[0019] 所述時延量為階躍電平檢測時延、AGC設(shè)置時延和余量之和。
[0020] 所述電平階躍位置檢測采用計算輸入信號功率，進行塊平均，得到k時刻的輸入 信號功率P(k)，得到的功率值送入階躍點檢測裝置得到電平階躍位置。
[0021] 預定門限：將P1符號同步位置統(tǒng)一在P1符號末尾，那么T2幀時得到的位置差在 2048個符號左右，F(xiàn)EF幀時得到的位置差在0個符號左右，根據(jù)這種差異來區(qū)分FEF幀還是 T2幀，預定門限TH取值0-2048。
[0022] 第一預定時間：最大幀長時P1符號同步位置檢測和階躍位置檢測都成功需要的 最少時間；
[0023] 第二預定時間：最大幀長時連續(xù)向上、向下、向上三個階躍點或連續(xù)向下、向上、向 上三個階躍點檢測成功需要的最少時間；
[0024] 第三預定時間：最大幀長時P1符號成功檢測需要的最少時間。
[0025] -種用于所述方法的電平階躍檢測裝置，包括：
[0026] 功率計算單元，根據(jù)輸入信號計算出輸入信號的功率；
[0027] 塊平均單元，將計算得到的輸入信號功率進行塊平均，減小噪聲和輸入信號波動 帶來的影響，得到統(tǒng)計意義上的輸入信號功率；
[0028] 階躍點檢測單元，根據(jù)得到的統(tǒng)計意義上的輸入信號功率，檢測出輸入信號功率 突變的點，完成電平階躍檢測。
[0029] 本發(fā)明首先利用P1符號同步位置檢測和電平階躍位置檢測，記錄下AGC控制電壓 值，通過P1符號同步位置與電平階躍位置進行比較找出FEF幀位置，若在系統(tǒng)預定時間內(nèi) 找出FEF幀位置則取得T2幀信號的AGC控制電壓作為開環(huán)AGC設(shè)置值；若無法在系統(tǒng)預定 時間內(nèi)找出FEF幀位置或AGC開環(huán)后P1符號檢測仍然失敗則進行電平階躍位置檢測，檢測 連續(xù)三個電平階躍位置，檢測向上、向下、向上三個階躍點或向下、向上、向下三個階躍點， 以連續(xù)兩次向下/向上電平階躍點間的時間差作為周期，以向上/向下電平階躍點減去時 延量為周期內(nèi)凍結(jié)起始點，生成周期性AGC凍結(jié)信號，在周期性的AGC信號變大或變小之前 提前凍結(jié)AGC，能保證T2幀信號的接收電平的正常和穩(wěn)定，在此條件下再檢測P1符號。本 發(fā)明的方法能取得FEF幀和T2幀的分界點避免FEF幀信號擾亂T2幀信號的接收電平，保 證T2幀信號的接收電平的正常和穩(wěn)定，能提高了 P1符號檢測和譯碼以及P2符號譯碼的性 能，避免由FEF幀接收電平導致的T2頻道掃描失敗甚至漏檢該頻道。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明：
[0031] 圖1是DVB-T2系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 圖2是T2幀構(gòu)成示意圖。
[0033] 圖3是FEF幀構(gòu)成示意圖。
[0034] 圖4a是FEF巾貞信號功率小于T2信號時的信號電平不意圖。
[0035] 圖4b是FEF幀信號功率大于T2信號時的信號電平示意圖。
[0036] 圖5是本發(fā)明一實施例的處理流程示意圖。
[0037] 圖6a是本發(fā)明電平階躍檢測示意圖一，其顯示FEF信號功率小的情況檢測向上、 向下、向上三個階躍。
[0038] 圖6b是本發(fā)明電平階躍檢測示意圖二，其顯示FEF信號功率大的情況檢測向下、 向上、向下三個階躍。
[0039] 圖7是電平階躍檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040] 附圖標記說明
[0041] 功率計算單元10
[0042] 塊平均單元20
[0043] 階躍點檢測單元30

【具體實施方式】
[0044] 圖4a、4b顯示存在FEF幀時，AGC輸出信號電平的波動情況.圖4a所示，為FEF 幀信號功率小時，F(xiàn)EF部分(除P1符號外）的信號電平向下躍變，隨著AGC的逐漸收斂，最后 其信號電平回到正常值；另一方面，T2幀信號電平向上躍變，之后其電平逐步下降，最后也 回歸到正常信號電平。圖4b所示，為FEF信號功率大時，F(xiàn)EF信號（除P1符號外)經(jīng)歷了向 上躍變，而T2信號經(jīng)歷了向下躍變。顯然，當P1符號以及隨后的P2符號的接收電平遠離 其正常信號電平時，對符號檢測和譯碼會帶來嚴重影響。
[0045] 圖5所示，為本發(fā)明一實施例的處理流程圖，在第一預定時間內(nèi)，重復進行P1符號 同步位置檢測和電平階躍位置檢測，記錄AGC控制電壓值，直至P1符號同步位置檢測和電 平階躍位置檢測成功；
[0046] 將P1符號同步位置減去電平階躍點位置，當差值大于預定門限TH時，返回到P1 符號同步位置檢測和電平階躍位置檢測；
[0047] 當差值小于預定門限TH，判斷當前幀為FEF幀，使用電平階躍前的控制電壓對AGC 實施開環(huán)控制；若P1符號檢測成功，則實現(xiàn)AGC開環(huán)；
[0048] 若在第一預定時間內(nèi)不能找到FEF幀位置或AGC開環(huán)后P1符號檢測仍然失敗，再 進行電平階躍位置檢測，在第二預定時間內(nèi)檢測連續(xù)向下、向上、向下三個電平階躍點直至 電平階躍位置檢測成功，以連續(xù)兩次向下電平階躍點間的時間差作為周期，以向上電平階 躍點減去時延量為周期內(nèi)凍結(jié)起始點，生成周期性AGC凍結(jié)信號，若P1符號檢測成功則使 用AGC凍結(jié)信號實現(xiàn)在FEF信號期間凍結(jié)AGC ;
[0049] 若在第二預定時間內(nèi)不能成功檢測到連續(xù)向下、向上、向下三個電平階躍點或AGC 凍結(jié)后P1符號檢測仍然失敗，再進行電平階躍位置檢測，在第二預定時間內(nèi)檢測連續(xù)向 上、向下、向上三個階躍點直至電平階躍位置檢測成功，以連續(xù)兩次向上電平階躍點間的時 間差作為周期，以向下電平階躍點減去時延量為周期內(nèi)凍結(jié)起始點，生成周期性AGC凍結(jié) 信號，若P1符號檢測成功則使用AGC凍結(jié)信號實現(xiàn)在FEF信號期間凍結(jié)AGC ;
[0050] 若在第二預定時間內(nèi)不能成功檢測到連續(xù)向上、向下、向下三個電平階躍點或AGC 凍結(jié)后P1符號檢測仍然失敗，若在第三預定時間內(nèi)則返回重新開始執(zhí)行本方法，若超出第 三預定時間則系統(tǒng)跳出執(zhí)行；
[0051] 所述時延量為階躍電平檢測時延、AGC設(shè)置時延和余量之和。
[0052] 所述電平階躍位置檢測采用計算輸入信號功率，進行塊平均，得到k時刻的輸入 信號功率P(k)，得到的功率值送入階躍點檢測裝置得到電平階躍位置。
[0053] 預定門限：將P1符號同步位置統(tǒng)一在P1符號末尾，那么T2幀時得到的位置差在 2048個符號左右，F(xiàn)EF幀時得到的位置差在0個符號左右，根據(jù)這種差異來區(qū)分FEF幀還是 T2幀，預定門限TH取值0-2048。
[0054] 第一預定時間：最大幀長時P1符號同步位置檢測和階躍位置檢測都成功需要的 最少時間；
[0055] 第二預定時間：最大幀長時連續(xù)向上、向下、向上三個階躍點或連續(xù)向下、向上、向 上三個階躍點檢測成功需要的最少時間；
[0056] 第三預定時間：最大巾貞長時P1符號成功檢測需要的最少時間。
[0057] 如圖6a所示，對應(yīng)FEF信號的功率小的情況檢測電平階躍，得到向上、向下、向上 三個階躍點后，從向上階躍點為起始，生成周期性的AGC凍結(jié)信號，AGC開啟：tl-tO ;AGC凍 結(jié)：t2+t0 ;周期：tl+t2。其中t0為階躍電平檢測時延、AGC設(shè)置時延、余量之和，tl為T2 幀和FEF幀P1符號的時間，t2為去除FEF幀P1符號的FEF幀時間；即保證在信號變小之 前，一定要提前一些凍結(jié)住AGC。如圖6b所示，對應(yīng)FEF信號功率大的情況檢測電平階躍，得 到向下、向上、向下三個階躍點后，從向下階躍點為起始，生成周期性的AGC凍結(jié)信號。AGC 開啟：tl-tO ;AGC 凍結(jié)：t2+t0 ;周期：tl+t2。
[0058] 由于，并不知道FEF信號功率的大小，可以通過嘗試圖6a和圖6b所示方法，其中 必有一個與實際相符，隨后則可以順利地系統(tǒng)捕捉。
[0059] 圖7所示，為本發(fā)明的電平階躍檢測裝置，包括功率計算單元10、塊平均單元20和 階躍點檢測單元30。首先計算輸入信號功率，接著進行塊平均，得到k時刻的輸入信號功率 P(k)。得到的功率值送入階躍點檢測電路。階躍點檢測采用公式：
[0060] 10*log {P (k-2) /P (k)} | > P0ff_TH (1)
[0061] 若10*l〇g{P(k-2)/P(k)} > P0W_TH，則電平向下階躍，信號功率變小；
[0062] 若10*log{P(k_2)/P(k)} <-P0W_TH，則電平向上階躍，信號功率變大。
[0063] 以上通過具體實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限 制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可做出許多變形和改進，這些也應(yīng)視 為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種保證T2巾貞接收信號電平穩(wěn)定的方法，其特征在于，包括： 在第一預定時間內(nèi)，重復進行P1符號同步位置檢測和電平階躍位置檢測，記錄AGC控 制電壓值，直至P1符號同步位置檢測和電平階躍位置檢測成功； 將P1符號同步位置減去電平階躍點位置，當差值大于預定門限TH時，返回到P1符號 同步位置檢測和電平階躍位置檢測； 當差值小于預定門限TH，判斷當前幀為FEF幀，使用電平階躍前的控制電壓對AGC實施 開環(huán)控制；若P1符號檢測成功，摘1實現(xiàn)AGC開環(huán)； 若在第一預定時間內(nèi)不能找到FEF幀位置或AGC開環(huán)后P1符號檢測仍然失敗，再進行 電平階躍位置檢測，在第二預定時間內(nèi)檢測連續(xù)向下、向上、向下或/和向上、向下、向上三 個電平階躍點，直至電平階躍位置檢測成功，以連續(xù)兩次向下/向上電平階躍點間的時間 差作為周期，以向上/向下電平階躍點減去時延量為周期內(nèi)凍結(jié)起始點，生成周期性AGC凍 結(jié)信號，若P1符號檢測成功則使用AGC凍結(jié)信號實現(xiàn)在FEF信號期間凍結(jié)AGC ; 若在第二預定時間內(nèi)不能成功檢測到連續(xù)向上、向下、向下三個電平階躍點或AGC凍 結(jié)后P1符號檢測仍然失敗，若在第三預定時間內(nèi)則返回重新開始執(zhí)行本方法，若超出第三 預定時間則系統(tǒng)跳出執(zhí)行。
2. 如權(quán)利要求1所述的保證T2幀接收信號電平穩(wěn)定的方法，其特征在于：所述時延量 為階躍電平檢測時延、AGC設(shè)置時延和余量之和。
3. 如權(quán)利要求1所述的保證T2幀接收信號電平穩(wěn)定的方法，其特征在于：所述電平階 躍位置檢測采用計算輸入信號功率，進行塊平均，得到k時刻的輸入信號功率P (k)，得到的 功率值送入階躍點檢測裝置得到電平階躍位置。
4. 一種用于如權(quán)利要求1所述方法的電平階躍檢測裝置，其特征在于，包括： 功率計算單元，根據(jù)輸入信號計算出輸入信號的功率； 塊平均單元，將計算得到的輸入信號功率進行塊平均，減小噪聲和輸入信號波動帶來 的影響，得到統(tǒng)計意義上的輸入信號功率； 階躍點檢測單元，根據(jù)得到的統(tǒng)計意義上的輸入信號功率，檢測出輸入信號功率突變 的點，完成電平階躍檢測。
【文檔編號】H04L27/26GK104283626SQ201310291952
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月12日
【發(fā)明者】王薇漪, 龍必起, 陳小元 申請人:上海明波通信技術(shù)股份有限公司